Radiotyp IBM

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/ibmradiotype.html

IBM Radiotype w komunikacji Korpusu Łączności Armii Stanów Zjednoczonych w Pentagonie, 1944. Zdjęcia w tej sekcji: IBM.

IBM Radiotype - inne spojrzenie

Demo armii radiotypowej 1942

Centrum łączności Pentagonu, 1944 r

Maszyna do pisania transmitująca radiotyp

Opracowany w 1931 roku przez wykształconego w Kolumbii Waltera S. Lemmona, prezesa Radio Industries Corporation w Nowym Jorku, Radiotype przesyła wiadomości tekstowe z jednej elektrycznej maszyny do pisania na drugą za pośrednictwem krótkofalówki lub przewodu i był szeroko używany przez korpus sygnałowy armii amerykańskiej podczas II wojna światowa. Duże zdjęcie przedstawia części składowe. U góry: uchwyt kopiarki, maszyna do pisania nadawcza, dziurkacz do taśmy papierowej, panel sterowania, maszyna do pisania odbiorcza, licznik zegara. Dół: Automatyczny czytnik taśmy, nawijacz taśmy, klawisze alfabetu Morse'a. WOJNA (pod etykietą Panelu Sterowania) była znakiem wywoławczym centralnej stacji radiowej Korpusu Łączności.

Zrzuty ekranu z hollywoodzkiego filmu Siły Powietrzne

Siły Powietrzne , Howard Hawks, 1943 (cały 2-godzinny film w Internecie tak długo, jak długo link). Zawiera nie tylko IBM Radiotype i inny sprzęt IBM, ale także wczesne modele B17 (oraz fałszywą propagandę z udziałem japońsko-amerykańskich piątych kolumnistów na Hawajach). Gdy film się otwiera (w 1 minucie i 40 sekundzie) w „Biurze łączności bazowej”, słychać trzaski i sierżant podchodzi do maszyny radiotypowej, która odbiera wiadomość. Widzimy maszynę piszącą wiadomość za pomocą mechanizmu przypominającego maszynę do pisania. Zanosi go do Biura Wywiadu Bazy i wręcza kapitanowi, który przekazuje go łamaczowi kodów, który siada i wciska klawisz IBM 032, transkrybuje wiadomość i widzimy, jak wychodzą dwie dziurkowane karty. Kapitan bierze karty i wkłada je do zasobnika czegoś, co wydaje się być zwykłym IBM 405 , i widzimy, jak za pomocą pasków typu 405 drukowana jest wiadomość w postaci zwykłego tekstu, i to właśnie ta wiadomość wprawia fabułę w ruch.

1. Wiadomość przychodząca na Radiotype

2. Zbliżenie wiadomości

3. Przepisywanie na kartki

4. Zbliżenie na dziurkacz IBM 032

5. Pręty typu IBM 405

6. Wiadomość wychodząca z 405

Dziękuję Henry'emu „Strantium Black Cat” za większość zrzutów ekranu.

Wiadomości wojskowe podczas II wojny światowej

Przez całą II wojnę światową siły zbrojne Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Niemiec, Japonii i innych sił zbrojnych utrzymywały kontakt ze swoimi szeroko rozproszonymi jednostkami i łańcuchami dowodzenia za pomocą różnych środków, w tym radia krótkofalowego. Dla Stanów Zjednoczonych radiotyp IBM był ważnym środkiem komunikacji na falach krótkich, ponieważ umożliwiał wysyłanie i odbieranie wiadomości w czasie rzeczywistym w postaci tekstu, a nie (powiedzmy) alfabetu Morse'a, eliminując w ten sposób potrzebę zatrudniania specjalnie przeszkolonych telegrafistów na obu końcówki połączenia (takie jak moja matka i mój ojciec, którzy podczas wojny byli radiologami Marynarki Wojennej). Ponieważ jednak siły wroga mogły dostroić się do częstotliwości amerykańskich (lub wykorzystać amerykańskie przewody), wszystkie wiadomości musiały być szyfrowane. Dlatego wszystkie strony włożyły wiele wysiłku w stworzenie niemożliwych do złamania szyfrów i opracowanie metod łamania przechwyconego szyfrogramu wroga.

Ściśle tajny kalkulator przekaźników IBM (po lewej) podłączony do IBM 405 [ 1 ]

SIGCUM

Sekwencja w filmie jest dokładna z wyjątkiem dwóch aspektów. Po pierwsze, wiadomość nie dotarłaby do Radiotype w postaci czystego tekstu (zdjęcie 2), ale raczej w postaci bezsensownego zniekształcenia znaków; to znaczy w kodzie — dlatego trzeba było go przepisać na karty i wprowadzić do innej maszyny w celu interpretacji. Po drugie, 405 (który w rzeczywistości jest niczym więcej niż dużą maszyną sumującą sterowaną kartą) byłby jedynie urządzeniem we/wy dla maszyny dekodującej, takiej jak wciąż mało znany bezimienny, ściśle tajny kalkulator przekaźnikowy pokazany po lewej stronie i zbudowany przez IBM dla Korpusu Łączności Armii Stanów Zjednoczonych, co opisano szczegółowo w książce Pugh (odnośnik 1 poniżej), która jest również źródłem obrazu (jeszcze raz dziękuję Henry'emu za jego zeskanowanie). Inną możliwością byłby SIGCUM, mniejsze (przenośne, a nawet) urządzenie mechaniczne podobne do Enigmy , ale nie widzę żadnych dowodów na to, że można je było podłączyć do jakichkolwiek maszyn z kartami perforowanymi.

Dziurkacz taśmowy typu 040

Zdjęcie: IBM

Z poniższych opisów wynika, że ​​tę samą konfigurację można zastosować do odszyfrowania przyjaznych wiadomości, dla których znany jest klucz, po prostu zamieniając różne wtyczki. Należy również pamiętać, że transkrypcja z papieru na karty dziurkowane nie byłaby konieczna, gdyby wiadomość przychodząca była kierowana do dziurkacza taśmy papierowej Radiotype, a następnie taśma była automatycznie konwertowana na karty; na przykład dziurkaczem kart IBM Type 040 sterowanym taśmą . Wtedy karty można było wydrukować bez możliwości popełnienia błędów w transkrypcji, co zniweczyłoby deszyfrowanie. IBM zauważa (na właśnie cytowanej stronie), że „Korpus sygnałowy i inne organizacje wojskowe używały IBM 40 i jego odpowiednika IBM 57 do dziurkowania kart na taśmę do prac obronnych podczas II wojny światowej”.

Zdjęcie: Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych

Jeśli się nad tym zastanowić, transkrypcja zaszyfrowanego tekstu wymaga dużych umiejętności i koncentracji. Osoby piszące na maszynie dotykowej poruszają się szybko, ponieważ ich palce „znają” popularne wzorce, takie jak THE i ING. Ale tekst zaszyfrowany to ciąg losowych znaków bez żadnych wzorców. A jednak oboje moi rodzice robili to podczas wojny, cały dzień, każdego dnia; to była ich praca w siedzibie Departamentu Marynarki Wojennej w Waszyngtonie; przepisywali przychodzący alfabet Morse’a na papier na wielkich, starych, nieporadnych ręcznych maszynach do pisania, a następnie przekazywali wiadomości dekoderom, którzy pracowali w tym samym budynku . Wysłali także szyfrogram w alfabecie Morse’a. W obie strony przy 120 wpm. To wszystko co wiem; nigdy nie rozmawiali o szczegółach i teraz jest już za późno, aby ich o to pytać. Odniesienie 6ma jednak cały rozdział poświęcony ich miejscu pracy.

Spinki do mankietów:

Bibliografia:

  1. Pugh, Emerson W., Budowanie IBM: kształtowanie przemysłu i jego technologii , The MIT Press (1995). Radiotyp: s. 95. Odszyfrowywanie kodów wroga: s. 98–106 (podpis pod rysunkiem, s. 102: „Pokazano kalkulator przekaźnikowy zbudowany specjalnie do prac kryptograficznych przez IBM podłączony do alfabetycznej maszyny księgowej IBM typu 405”.
    [Steve „Red”] Rozwiązaniem Dunwella [na nieefektywność używania standardowych tabulatorów IBM, które zazwyczaj działały z szybkością 150 kart na minutę, do testowania tysięcy kluczy pod kątem szyfrogramu] było uzyskanie specjalnie zaprojektowanego procesora zbudowanego z przekaźników elektromechanicznych… A Unikalną cechą sprzętu określonego przez Dunwella i zbudowanego przez IBM była funkcja jego wielu płytek wtykowych [widocznych na zdjęciu jako prostokątne obudowy z przodu]. Umożliwiło to okablowanie maszyny w celu rozpoznawania zestawów jednostek książki kodowej odpowiadających najczęściej używanym słowom i określania ich prawdopodobieństwa. Karty wprowadzano do maszyny [tj. do dołączonego IBM 405] tak, że po każdej karcie zawierającej część zaszyfrowanej wiadomości następowała jedna lub więcej kart z hipotetycznym kluczem. Dla każdego klucza maszyna dokonała deszyfrowania, przypisała prawdopodobieństwa wynikowym słowom i obliczyła prawdopodobieństwo, że segment wiadomości został poprawnie odszyfrowany. Przekaźniki były na tyle szybkie, że całą analizę można było przeprowadzić pomiędzy odczytaniem jednej karty a drugiej – z szybkością 150 kart na minutę. Pierwsza jednostka działała wyjątkowo dobrze, a do służby wprowadzano kolejne jednostki.
  2. Stephen W. Dunwell , IBM Builders Reference Room, IBM Archives (strona 2), tekst „Exploitów umożliwiających łamanie szyfrów podczas II wojny światowej ujawnionych przez emerytowanego inżyniera IBM po 50 latach tajemnicy”, wydawnictwo IBM Europe/Middle East/Africa Corporation wydanie rozesłane 12 lutego 1992 r.:
    Stephen Dunwell (78 l.) czekał 50 lat, aby upublicznić wybrane informacje na temat czarnej sztuki przedstawiającej sposób, w jaki mały zespół inżynierów „uprawiał na gorąco” komercyjne maszyny kart dziurkowanych IBM za pomocą specjalnych kalkulatorów przekaźnikowych. Korzystając z technik przetwarzania danych, udało im się uzyskać na maszynach działających z szybkością 150 kart na minutę równowartość ponad miliona porównań na sekundę — zdumiewający wyczyn, o którym dotąd nie słyszano publicznie… W ciągu kilku dni od został wybrany na dyrektora technicznego oddziału maszynowego nowego amerykańskiego centrum kryptograficznego. Dunwell opuścił IBM i wstąpił do wojska z pistoletem u pasa oraz nieograniczonymi funduszami i zasobami. Pomiędzy nieustannymi wysiłkami zmierzającymi do przystosowania komputerów przekaźnikowych zasilanych kartami perforowanymi do nowych zastosowań, Dunwell znalazł czas, aby zabiegać o względy i poślubić byłego nauczyciela, który został sekretarzem komendanta centrum kryptograficznego. „Nasz miesiąc miodowy wykorzystaliśmy w podróży służbowej” – mówi. „Do 1943 roku maszyna została zaprojektowana, zbudowana i działała”.
  3. Stephen Dunwell , IEEE Computer Society Computer Pioneers, JAN Lee (1992) [ PDF ]:
    „W czasie II wojny światowej otrzymał bezpośrednie zlecenie Agencji Bezpieczeństwa Armii, której misją była kryptografia i łamanie szyfrów przy użyciu maszyn IBM z dołączonymi kalkulatorami przekaźnikowymi. Za tę pracę otrzymał Legię Zasługi, po czym wrócił do IBM II wojny światowej w stopniu podpułkownika.
  4. Wywiad ze Stephenem Dunwellem , OH 153, przeprowadzony przez Williama Aspreya, Charles Babbage Institute, Center for the History of Information Processing, University of Minnesota, Minneapolis, 13 lutego 1989:
    [W] 1938 roku poproszono mnie o przyjazd do Nowego Jorku, do tak zwanej wówczas Światowej Kwatery Głównej [IBM]… W tym czasie rozbili organizację i wróciłem do Laboratorium [IBM] i pracowałem nad rzeczą, która nazywano „typem radiowym”. Nie sądzę, że wiele osób zdaje sobie sprawę, że przed II wojną światową IBM miał sterowaną radiowo maszynę do pisania, którą faktycznie sprzedawał serwisom. Przebywałem tam aż do wybuchu II wojny światowej... Korpus Łączności przyszedł do IBM i powiedział, że chciałby przesłuchać kilka osób w sprawie ewentualnego wzięcia udziału w operacji kryptograficznej, która wówczas odbywała się w Waszyngtonie, a później udała się do Arlington Hall stacja ... Istniały dwa ogólne sposoby podejścia do problemów maszyn kryptograficznych. Jedną z nich była [ bomba , jak oBletchley , która była w zasadzie maszyną Enigmy na odwrót, z obracającymi się przedmiotami], a drugi używał sprzętu z kartami dziurkowanymi. Wyszliśmy na równi z [bombe]. W każdym razie nasz sprzęt do kart dziurkowanych wypadł lepiej… W trakcie tego wszystkiego udałem się do IBM i załatwiłem nam sprzęt do przetwarzania tablicowego… który pozwoliłby nam odczytać kartę dziurkowaną kartę i odpisz [lub wydrukuj] odszyfrowany wynik na tej samej karcie… Miałem [w Arlington Hall] 14 maszyn z kartami perforowanymi [co oznacza IBM 405 połączony ze specjalnym kalkulatorem przekaźnikowym] zbudowanych przez IBM, które czytały kartę i zapisz wynik z powrotem na karcie, wykonując obliczenia w formie tablicy w bardzo krótkim czasie za pomocą przekaźników.”
  5. They także Served , album IBM Special Products, tom 1; strony 3-5:
    Wraz z przystąpieniem Stanów Zjednoczonych do II wojny światowej Korpus Łączności zamówił pewną liczbę maszyn Radiotype do wyposażenia swoich stacji w San Francisco, Honolulu, Panamie, Portoryko i innych miejscach, tworząc Armię Dowództwa i Sieć Administracyjną (ACAN, patrz mapa ) . Transmisja na duże odległości, np. ze statku na zachodnim Pacyfiku do Waszyngtonu, odbywałaby się w formie przekaźników. Instalacje radiotypowe w Nowym Jorku, Dayton, Omaha i Seattle były połączone z kwaterą główną amerykańskiego Korpusu Łączności i jego centralną stacją radiową WAR w Pentagonie. Te różne stacje obsługiwały szczytowy poziom w czasie wojny wynoszący 50 milionów słów dziennie.
  6. Mundy, Liza, Code Girls , Hachette Books (2017). Dogłębne spojrzenie na wojskowe łamanie kodów podczas II wojny światowej.
  7. SIGCUM , Wikipedia, dostęp: 31 maja 2019 r.
  8. Thompson, George Raynor i in., The Signal Corps: test (grudzień 1941 do lipca 1943) , Centrum Historii Wojskowej Armii Stanów Zjednoczonych (2003), rozdział VIII: „Sprzęt sygnałowy: drut i radio”. IBM Radiotype używał unikalnego 6-bitowego kodu, a nie zwykłego 5-bitowego kodu Baudot (Teletype). Może przesyłać i odbierać do 100 słów na minutę — nieco wolniej niż najszybsza maszyna do pisania dotykowego. Było to rozwiązanie tymczasowe stosowane do czasu opracowania bardziej ogólnej, uniwersalnej sieci radioteletypowej (RTTY), która miałaby wbudowane kompleksowe szyfrowanie i deszyfrowanie, ale trwało to wiele lat, więc Radiotyp był używany przez cały okres wojna (podobnie jak transmisja alfabetu Morse'a... i gołębie pocztowe!).
  9. Radiotypowa bezprzewodowa transmisja danych , IBM 100 (materiał z okazji 100-lecia IBM).